多传感器信息融合技术在矿井监控系统信息处理中的应用.pdf
文本预览下载声明
维普资讯
科 科l技I论I坛
多传感器信息融合技术在矿井监控系统信息处理中的应用
李忠辉
(鹤岗市地煤总公司,黑龙江 鹤岗 154103)
摘 要:简述多传感器信息融合技术在矿井监控系统信息处理中的应用。
关键词:信息融合;传感器 :检测
1概述 2信息融合概述 息融合,也是—个分确釜浸恫题,它通常是根据所
煤炭安全监控的主要内容包括:对井下的 多传感器信息融合 (MultisensorInformation 选择的检测准则形成最优化门限,以产生最终的
cI4,、CO、0:、CO:等气体浓度的检测:对风速、风 Fusion)是指对来自多个传感器的数据进行多级 检测输出。传感器向融合中心传送经过预处理的
量、气压、温度、粉尘浓度等环境参数的检测:对生 别、多方面、多层次的处理,从而产生新的有意义 检测和背景杂波统计量,然后在融合中心直接进
产设备运行状态的检测、监控等等。虽然 目前国内 的信息,而这种新信息是任何单—传感器所无法 行分布式恒虚警检测、预滤波;根据观测时间、传
已有多种型号的监控系统投^使用,但大多数系 获得的。 感器类型、信息的属性和特征来分析和归并数据,
统设备老化,传感器使用率低,检测参数单一,电 多传感器信息融合技术是早在二十世纪七 这样可控制进^第二级的信息量,以避免融合系
缆用量大,故障率高,性能不能满足要求。若要在 十年代由现在战争引出的—个新科学;在军事领 统过载。有了融合的多传感器数据之后就可以完
不增加硬件投资的情况下提高系统的运行可靠 域,必须利用多传感器所提供的观测数据实时进 成象单传感器—样的识别处理过程。信号处理级
性,增加传感器检测点数,使得监控系统的监控范 行 目标发现,优化综合处理来获取 目标属性、行为 融合方法主要有加权平均法、卡尔曼滤波法等。第
围广、检测参数多、速度快,真正实现实时监控;势 意图、态势评估、威胁分析和辅助决策等作战信息 二级是特征提取以获得来 自每个传感器的特征向
必采用先进的信息处理技术方面满足要求。 处理 。 量,然后融合这些特征向量并基于获得的联合特
1.1检测信息只做简单处理,即滤波去杂;智 近些年来,随着科学技术的不断进步,特别 征向量来产生状态估计。特征级融合方法主要有
能化程度不高。 是微电子技术、信号检测与处理技术、计算机技术 模糊推理法、神经网络法、产生式规则法等。第三
l2检测系统不能进行危险性评价,无法进 和网络通信技术等的飞 发展,对信息进行实时 级是决策级信息融合。每个传感器都完成变换以
行事故预警。 处理已成为可能,正是在这种情况下,信息融合理 便获得独立的状态估计,然后再对来自每个传感
l3计算机网络仅被用于传输监控结果,没 论很快得到了广泛应用。 器的属性分类进行融合,决策级融合方法主要有
能利用网络获取安全信息,进行智能分析与决策。 信息融合就是利用计算机技术对按时序获 贝叶斯概率理论、证据理论、Dempster-Shafer(简
l4传感器数量较少,检测信息不全面。 得的若干传感器的观测信息在一定准则下加以自 称D_s方法)等。
由于监控系统处于长期不问断地工作方式, 动分析、优化综合,为完成所需要的决策和估计任 3结论
目煤矿井下工作环境恶劣,各种干扰会对监控系 务而进行的信息处理过程。按照这一定义,各种传 以上谈的信息融合技术适用于矿井安全监
统性能产生严重影响;传统方法是采用算术平均 感器是信息融合的基础,多源信息是信息融合的 测系统。针对多传感器分布式检测信息融合系统。
扰的影响,但当传感 加工对象,协调优化和综合处理是信息融合的核 将多个传感器获得的信息进行协调
显示全部